大學(xué)分析化學(xué)實驗綠色化的主要途徑 化學(xué)實驗 途徑 分析 大學(xué)

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大學(xué)分析化學(xué)實驗綠色化的主要途徑本文簡介：【論文來源】：劉二東.高校分析化學(xué)實驗綠色化的探究與理論[J].山東化工,2022,13:118-119+121.化學(xué)是一門重要的自然科學(xué)，自從誕生以來對人類社會的進步發(fā)揮了重要作用?？萍嫉拈_展往往是一面"雙刃劍";,即為人民帶來方便，同時也出現(xiàn)一些問題，化學(xué)也不例外。通過

大學(xué)分析化學(xué)實驗綠色化的主要途徑本文內(nèi)容：

【論文來源】：劉二東.高校分析化學(xué)實驗綠色化的探究與理論[J].山東化工,2022,13:118-119+121.

化學(xué)是一門重要的自然科學(xué)，自從誕生以來對人類社會的進步發(fā)揮了重要作用?？萍嫉拈_展往往是一面"雙刃劍";,即為人民帶來方便，同時也出現(xiàn)一些問題，化學(xué)也不例外。通過化學(xué)技術(shù)，在這個世界上創(chuàng)造出了很多新物質(zhì)，極大的促進了社會文明的開展，但是許多化學(xué)產(chǎn)品也是環(huán)境污染的一個重要影響因素。在很多高校中分析化學(xué)是化學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的必修課程，分析化學(xué)實驗作為一門化學(xué)根底實驗，在處理樣品、分析測試過程中可能產(chǎn)生少量污染物質(zhì)。為了到達(dá)順利開展實驗課程的目的，同時力求最大限度減少污染物排放，爭取用最少的化學(xué)試劑投入獲得最好的實驗教學(xué)效果，是該門課程教師的重要任務(wù)。綠色化學(xué)還有其他名稱，比方清潔化學(xué)，又比方環(huán)境無害化學(xué)。在當(dāng)前地球生態(tài)環(huán)境日趨惡化的情形下，綠色化學(xué)是科學(xué)界為了保護和改善環(huán)境，而提出的一個目的和理念。在上化學(xué)實驗課的時候，經(jīng)常會使用到一些有毒有害試劑，實驗過程中也可能產(chǎn)生有毒物質(zhì)，做完實驗后廢棄的產(chǎn)物，假設(shè)沒有經(jīng)過適宜的處理就排放，就會污染環(huán)境。為理解決這一問題，綠色化學(xué)實驗利用化學(xué)的方法和理論，盡量減少甚至去除有害物質(zhì)排放，以到達(dá)保護人類安康和生態(tài)環(huán)境的目的【1】.

綠色化學(xué)最早由美國環(huán)保局提出。1984年美國環(huán)保局提出了"廢物最小化";的理念，五年后又提出了"污染預(yù)防";的概念【3】."綠色化學(xué)";一詞第一次出如今1990年的美國"防止污染行動";法令中。以后美國依靠獎勵等眾多手段推廣此戰(zhàn)略，比方1995年設(shè)立了綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎。其他國家，比方日本、英國等也開始執(zhí)行綠色化學(xué)方案，綠色化學(xué)很快成為科學(xué)界一個重要研究課題。對于綠色化學(xué)來說，目的不是等環(huán)境污染了再治理，而是在環(huán)境污染之前停頓這個過程，預(yù)防污染環(huán)境。推廣綠色化學(xué)戰(zhàn)略要注意以下幾個原那么【2】:〔1〕不用危險品，采用無毒、無害的原料；〔2〕在盡可能的條件下減少使用量；〔3〕進展化學(xué)反響過程中控制無污染排放的反響條件；〔4〕消費反響出來產(chǎn)品應(yīng)是對人類安康、生態(tài)環(huán)境友好的；〔5〕反響具有高選擇性，減少副產(chǎn)品，甚至實現(xiàn)零排放，至少保證環(huán)境污染物零排放；〔6〕原料物美價廉，反響方式簡單；〔7〕盡可能到達(dá)循環(huán)使用，回收利用。綠色化學(xué)目的是從源頭防止污染，同時要求降低實驗本錢，這是一個全新的觀念，改變了傳統(tǒng)環(huán)境保護治標(biāo)不治本的手段【4】.在高校分析化學(xué)實驗教學(xué)改革中，要貫徹綠色化學(xué)教育思想，要教會學(xué)生知道如何減少化學(xué)實驗污染，如何保護生態(tài)環(huán)境，增強培養(yǎng)社會責(zé)任感。在校級實驗改革工程資金的支持下，對我校實驗教學(xué)進展了綠色化教學(xué)的探究與理論。在實驗改革中采用了很多嶄新的理念和方法，精選實驗內(nèi)容、調(diào)整實驗組合、改良實驗方案，將分析實驗微型化，研究分析廢棄物回收利用等，以到達(dá)減少環(huán)境污染并降低實驗本錢的目的【5】.

1大學(xué)分析化學(xué)實驗綠色化的必要性

綠色化學(xué)理念在我國高校中最先提出是清華大學(xué)，之后許多高校都開始著手施行綠色化學(xué)課程。開設(shè)綠色化學(xué)實驗課程，不僅減少了環(huán)境污染，還潛移默化的培養(yǎng)了學(xué)生正確的開展觀和環(huán)保意識。分析化學(xué)實驗教師應(yīng)該將綠色化學(xué)理念貫徹整個實驗教學(xué)中。要讓學(xué)生明白，人類社會的進步不能以犧牲環(huán)境為代價。在學(xué)生實驗操作開始前，教師要教授實驗本卷須知，簡單介紹方法性質(zhì)、條件、社會意義，尤其要重視講述相關(guān)化學(xué)試劑的毒性和環(huán)保影響。秉承從原料選擇的綠色化入手，能從源頭阻止污染，同時也要防止實驗過程中產(chǎn)生污染【6】.

開展綠色化學(xué)，對化學(xué)教師和學(xué)生身體安康有重要意義。在分析化學(xué)實驗教學(xué)過程中，實驗教師和學(xué)生都要長時間在實驗室中操作。假設(shè)實驗過程中釋放了有毒物質(zhì)，污染了實驗室環(huán)境，必然會對師生身體安康造成影響。在目前一些高校，化學(xué)實驗室就像食堂一樣容易識別出，因為經(jīng)過時有一股怪味，不是化學(xué)系的學(xué)生也能判斷出這里是化學(xué)實驗室。長期處在這樣的空間中顯然是對身體安康不利的。全國有很多化學(xué)實驗室，在高校科研院所、中學(xué)、某些工廠企業(yè)中每天都有很多實驗人員在做化學(xué)實驗，每次排放污染物量不算大，但是日積月累產(chǎn)生的化學(xué)污染相當(dāng)嚴(yán)重。推廣綠色化學(xué)實驗，減少甚至消除污染物排放，保護人類賴以生存的自然環(huán)境是一個非常重要的問題【7】.

2大學(xué)分析化學(xué)實驗綠色化的主要途徑

2.1選擇環(huán)保試劑

完成一個化學(xué)實驗就要用到化學(xué)試劑，有的毒性很大，反響之后生成的物質(zhì)也可能會產(chǎn)生有毒物質(zhì)。因此，試劑選擇是首選要重視的。應(yīng)該盡量選擇毒性小、污染較小的環(huán)保試劑。對于危險化學(xué)品，如易爆、易燃、腐蝕或有刺激性的，尤其是劇毒物質(zhì)，在實驗中要盡可能不用或少用。比方工業(yè)廢水中揮發(fā)性酚的測定有兩種方法，一種是直接光度法，一種是萃取光度法。前一種方法直接在水中測定，而后一種方法需要用到三氯甲烷萃取后再測定。三氯甲烷是一種有毒試劑，顯然選擇前一種方法，可以防止有毒萃取劑的使用，減少環(huán)境污染。

2.2推廣小量和微型實驗技術(shù)

微型化學(xué)實驗指的是采用盡量少的化學(xué)試劑同時到達(dá)需要的反響結(jié)果一種新型實驗理念。微型化學(xué)實驗在近20年來開展非常迅速，被視為化學(xué)實驗的一場革命。開展化學(xué)實驗教學(xué)目的是讓學(xué)生們通過親自操作和觀察化學(xué)現(xiàn)象，從而更深化地掌握化學(xué)原理。在實驗方案設(shè)計上，首先要保證實驗現(xiàn)象容易觀察，在此前提下，應(yīng)當(dāng)想方法減少原料試劑的使用。微型化學(xué)實驗使用的玻璃儀器是微型的，其試劑用量明顯減少，比經(jīng)典的常量化學(xué)實驗節(jié)約可達(dá)90%以上，同時還可保證實驗現(xiàn)象正常。這樣不僅可以減少學(xué)生操作時間及試劑用量，還減少了相關(guān)輔料、水電費用的消耗。這樣不僅大幅降低實驗本錢，還可以減少實驗產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境的污染，加強了實驗的平安性。比方化學(xué)分析中的滴定分析屬于常量分析，為保證一定的分析準(zhǔn)確度，滴定體積要求大于20mL.因此很多年以來，分析實驗中滴定玻璃儀器容量規(guī)格一般用25mL移液管、50mL滴定管、250mL錐形瓶等。為了大力推廣微型實驗，我們進展了一定的儀器小量化探究。將25mL移液管換為10mL,50mL滴定管換為25mL,250mL錐形瓶換為100mL.操作方法根本不變，結(jié)果說明更換小容量儀器后，仍然可以保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精細(xì)度。同時，學(xué)生使用小量儀器操作要求更加認(rèn)真細(xì)致，在培養(yǎng)學(xué)生滴定分析根本操作技能方面具有一定優(yōu)勢，更有利于培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和習(xí)慣。又比方性質(zhì)實驗是分析化學(xué)實驗中重要局部，傳統(tǒng)的做法都是使用試管實驗，試劑實驗用量通常是幾毫升，假設(shè)換為點滴板操作，試劑用量會減少為幾滴，還可以保證實驗效果，減少化學(xué)污染物的排放，也是實驗綠色化的一個方法。

2.3合理選擇實驗工程

對于同一個分析教學(xué)實驗往往有多種分析途徑可以選擇，應(yīng)當(dāng)首先選擇對環(huán)境沒有污染的方法。比方經(jīng)典教學(xué)實驗鐵礦石中鐵含量的測定，可以選擇的兩種方法有重鉻酸鉀法和無汞定鐵法。為了減少對環(huán)境的污染，應(yīng)中選擇無汞鹽測鐵法。通過修改分析實驗教學(xué)方案，合理調(diào)整實驗次序和工程，盡可能地做到前面實驗反響的產(chǎn)物或剩余試劑轉(zhuǎn)變成后面實驗的反響物或原料，這也是實現(xiàn)分析實驗綠色化的重要途徑。比方沉淀滴定中會使用到硝酸銀，沉淀滴定實驗做完后，剩余的硝酸銀直接丟棄，不僅浪費還會污染環(huán)境。

假設(shè)將剩余硝酸銀搜集起來，作為重量法測定鋇鹽實驗中一個試劑，即節(jié)約了藥品也減少了排放。重鉻酸鉀是一種性質(zhì)穩(wěn)定的氧化性滴定劑，長期保存也不發(fā)生明顯變化。將重鉻酸鉀法測定鐵含量和間接碘量法實驗進展串聯(lián)。前面一個實驗滴定完成后剩余的重鉻酸鉀溶液進展了再利用，可以作為后一個實驗間接碘量法中硫代硫酸鈉標(biāo)定的基準(zhǔn)物質(zhì)。

通過理論發(fā)現(xiàn)，改良實驗安排串聯(lián)局部實驗以后，不僅可以明顯減少實驗廢棄物的排放，實現(xiàn)分析化學(xué)實驗操作過程的綠色化，而且可以加深學(xué)生對兩個實驗關(guān)系的理解。

2.4采用現(xiàn)代教學(xué)手段建立化學(xué)仿真實驗

化學(xué)仿真實驗是以三維立體模擬實驗室代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實驗室，使用計算機程序模擬傳統(tǒng)實物的實驗。計算機仿真化學(xué)實驗是化學(xué)實驗教學(xué)擺脫實物實驗操作的一場革命。仿真實驗室，不僅是教育技術(shù)的重要進步，而且是綠色化學(xué)保護自然資源環(huán)境的重要手段。仿真實驗不受實驗室儀器設(shè)備、實驗材料的限制，可以方便的將實驗用動畫形式展現(xiàn)給學(xué)生。學(xué)生可以自主選擇實驗儀器，自主拆裝等，極大的進步了學(xué)生的實驗興趣。學(xué)生可以進展無限制、多款式的重復(fù)操作，無污染、無浪費。也可進展交互操作訓(xùn)練，參與者與之進展互動，使其不但可以很好的理解實驗的運行機理，還可養(yǎng)成在以后的工作生活中運用現(xiàn)代技術(shù)的習(xí)慣。仿真實驗還可以模擬仿真違規(guī)操作，將錯誤操作產(chǎn)生的不良后果展示給學(xué)生，讓學(xué)生看到錯誤操作的危害，有效的加深學(xué)生對操作技術(shù)的重視，有效地防止錯誤操作的發(fā)生。對于實驗投入過高或者危險性過大的實驗，常規(guī)實驗往往很難開展，利用計算機技術(shù)進展仿真實驗?zāi)敲纯梢杂行У慕鉀Q這個問題，同時還保證了學(xué)生對實驗原理的理解?？傊嬎銠C模擬仿真技術(shù)是現(xiàn)代實驗教學(xué)的一個重要工具，是實現(xiàn)綠色化實驗的一個重要手段。

3結(jié)論

綠色化學(xué)是保護自然環(huán)境的化學(xué)，改革有污染排放的傳統(tǒng)化學(xué)實驗，研究傳統(tǒng)化學(xué)實驗的綠色化方法，是化學(xué)開展的必然趨勢。對于化學(xué)實驗綠色化的重要性與必要性，許多高校還不非常重視，高?；瘜W(xué)實驗教學(xué)中存在著一些問題亟待改良。高等學(xué)校應(yīng)加大對學(xué)生的環(huán)保理念教育，有效的保證綠色實驗改革的順利推廣。理論證明，在分析化學(xué)實驗教學(xué)中進展綠色化學(xué)教育，可以進步學(xué)生的實驗操作程度，可以增強學(xué)生的綜合素質(zhì)。環(huán)境保護人人有責(zé)，實驗過程的綠色化保障學(xué)生在校期間環(huán)保理念的培養(yǎng)，在長期的熏陶下學(xué)生走入社會也能牢記保護環(huán)境的重要性。

參考文獻(xiàn)

【1】蔡向陽，蔡碧瓊。綠色根底化學(xué)實驗探析[J].福建化工，2022,18〔4〕:44-46.

【2】趙巖，鄔旭然，王進軍，等。培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識-有機化學(xué)實驗綠色化教改研究[J].實驗技術(shù)與管理，2022,20〔5〕:96-98.

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【4】朱清時。綠色化學(xué)與可持續(xù)開展[J].中國科學(xué)院院刊，1997〔6〕:415-421.

【5】AnastasPaulT,Warner,JohnC.Gree